DE4312309C2

DE4312309C2 - Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes

Info

Publication number: DE4312309C2
Application number: DE4312309A
Authority: DE
Inventors: Detlef Frey; Bernd Masbach
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2013-04-16
Also published as: US5487655A; IT1273400B; ITMI940623A0; ITMI940623A1; DE4312309A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes aus Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblas kopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies- Flächenprodukt abgelegt werden. Das Ablegen erfolgt mit Hilfe des Luftstromes der Blasluft/Faser-Mischung, die durch das Siebband hindurchtritt, wobei die Fasern sich auf dem Siebband ablegen und sich zum Vlies vereinigen. Im allgemeinen wird dazu im Ablagebereich unter der Ablegevorrichtung ein Unterdruck aufrechterhalten, so daß ein Absaugen der Blasluft erfolgt. Die Erfindung betrifft fernerhin Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren zur Herstellung von Spinnvlies- Flächenprodukten des beschriebenen Aufbaus und entsprechende Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Das eingangs beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung mit Vliesblaskopf und Ablagevorrichtung haben sich bewährt (DE 40 36 734 C1). Man erhält Spinnvlies-Flächenprodukte hoher Qualität mit sehr guter Verteilung der mechanischen Werkstoffparameter. Diese sind insbes. das spezifische Flächengewicht und die spezifische Luft durchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes. Spezi fisch meint bezogen auf eine Flächeneinheit des Spinn vlies-Flächenproduktes. Die Homogenität dieser Vertei lung der mechanischen Werkstoffparameter, gemittelt über die Mikrostruktur im Spinnvlies-Flächenprodukt, ist jedoch verbesserungsfähig, und zwar insbes. in bezug auf die betriebsmäßige Einstellung und die Korrektur von störenden Inhomogenitäten im Betrieb. - Es versteht sich, daß die oben angegebenen phänomenologischen mechanischen Werkstoffparameter von der Mikrostruktur der Fasern und der Mikrostruktur der Vereinigung der Fasern im Spinnvlies-Flächenprodukt abhängen. Insbesondere kommt es auf die sogenannte Porengröße an, die durch die "Maschenweite" im nonwoven-Verbund der Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt definiert ist.

Aus DE 29 36 905 C2 und DE 39 27 254 A1 ist bekannt, die Dicke des Austrittsspaltes für die Blasluft/Faser-Mischung auf der gesamten Länge des Austrittsspaltes zu verändern. Aus DE-OS 23 24 599 ist es weiterhin bekannt, die Düsenplatte mittels Heizelementen auf einen einheitlichen Wert einzuregeln. Beide Maßnahmen können zur Regelung der mechanischen Werkstoffparameter eingesetzt werden. Sie erlauben jedoch keine über die Mikrostruktur gemittelte Homogenisierung der Werkstoffparameter, da sie jeweils auf die gesamte Breite des Spinnvlies-Flächenproduktes einwirken.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies- Flächenproduktes des eingangs beschriebenen Aufbaus anzugeben, mit dem eine sehr homogene Verteilung der mechanischen Werkstoffparameter im Spinnvlies- Flächenprodukt erreicht werden kann, und zwar auch bei betriebsmäßiger Einstellung sowie mit der Möglichkeit zur Beseitigung von störenden lokalen Inhomogenitäten. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen anzugeben, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren auf besonders einfache Weise und funktions sicher verwirklicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies- Flächenproduktes aus Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblaskopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies- Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden, wobei zum Zwecke der Steuerung und/oder Regelung des Flächengewichtes und der Luftdurch lässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes die Größen Düsenplattentemperatur und/oder Austrittsspaltdicke nach Maßgabe von von einem Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und der Luftdurch lässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes lokal verändert werden. - Lokal abweichende Meßwerte meint, daß das Spinnvlies-Flächenprodukt lokalisierte Bereiche aufweist, die klein sind im Verhältnis zur Fläche des Spinnvlies-Flächenproduktes, in denen die Abweichungen vom Sollwert festgestellt werden. Daß die Düsenplatten temperatur und die Austrittsspaltdicke lokal verändert werden, meint, daß lokalisierte Bereiche der genannten Größen, die klein sind zur Längserstreckung der Düsen platte bzw. klein sind zur Längserstreckung des Austrittsspaltes, den Bereichen im Spinnvlies- Flächenprodukt, die von den Sollwerten abweichende Meßwerte aufweisen, zugeordnet werden. Die Veränderung erfolgt wie üblich, bis Istwert und Sollwert der Meßgrößen ausreichend übereinstimmen.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die beschriebenen mechanischen Werkstoffparameter eines Spinnvlies-Flächenproduktes von der Auftreffgeschwindigkeit der Fasern auf das Siebband der Ablageeinrichtung abhängt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Auftreffgeschwindigkeit der Fasern von Größen abhängt (nämlich der Düsenplattentemperatur und der Austrittsspaltdicke), die zur betriebsmäßigen Steuerung und/oder Regelung der mechanischen Werkstoffparameter herangezogen werden können und eine einfache sowie toleranzarme Steuerung oder Regelung der mechanischen Werkstoffparameter zulassen. Die Auftreffgeschwindigkeit der Fasern kann überraschen derweise über die Dicke des aus dem Austrittsspalt austretenden Freistrahls der Blasluft/Faser-Mischung ge steuert oder geregelt werden und damit durch die Aus trittsspaltdicke selbst. Das Flächengewicht der hergestellten Spinnvlies-Flächenprodukte kann auf einfache Weise über die Viskosität des thermoplasti fizierten Kunststoffes und damit über die Düsenplatten temperatur gesteuert oder geregelt werden. Von besonderem Vorteil ist, daß die vorrichtungsmäßige Gestaltung für eine Beeinflussung der Düsenplatten temperatur und der Austrittsspaltdicke auf einfache Weise mit an sich bekannten Mitteln verwirklicht werden kann. Insoweit sind Gegenstand der Erfindung auch besondere Vorrichtungen zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist. Diese Vorrich tung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte in Temperierzonen aufgeteilt ist, daß den Temperierzonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur der Temperierzonen durchführbar ist und/oder der Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen für die Einstellung der Austritts spaltdicke aufgeteilt ist, daß den Verformungszonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuer strecke oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören. Es versteht sich auch hier, daß der Vorrichtung entsprechende Meßeinrichtungen für die Ist werte zugeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Düsenplatte des Gegenstandes der Fig. 2 in der Ansicht von unten,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Blasluftaustrittsspalt des Gegenstandes der Fig. 2 in der Ansicht von unten,

Fig. 5 den Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 1 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab und

Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 5 in anderer Funktions stellung.

In der Fig. 1 erkennt man eine Anlage zur Herstellung eines Spinnvlies-Flächenproduktes SF aus Fasern, aus thermoplastifiziertem Kunststoff. Zur Anlage gehört ein Vliesblaskopf 1, der eine Düsenplatte 2 mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen 3 für den Austritt des thermoplastifizierten Kunststoffes aufweist, der Strömungskanäle 4 für Blasluftflächenstrahlen besitzt und der einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes SF abgestimmten Blasluftaustrittsspalt 5 für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist. Zur Anlage gehört fernerhin eine Ablegevorrichtung 6 mit kontinuierlich bewegtem Siebband 7, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt SF abgelegt werden. In bezug auf den konstruktiven Aufbau des Vliesblaskopfes 1 wird außerdem auf die Fig. 2 bezug genommen. In der Fig. 3 erkennt man einen Ausschnitt aus der Düsenplatte 2 des Vliesblaskopfes 1 in der Ansicht von unten. In der Fig. 4 erkennt man entsprechend einen Ausschnitt aus dem Blasluftaustrittsspalt 5 des Vliesblaskopfes 1 in der Ansicht von unten. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Düsenplatte 2 in Temperierzonen T aufgeteilt ist. Die Temperierung erfolgt im Ausführungsbeispiel über elektrische Heizwiderstände 8. Diesen und damit den Temperierzonen T sind Stellglieder 9 zugeordnet, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur in den Temperierzonen T durchführbar ist. Die Stellglieder 9 gehören einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes SF an. Die insoweit der herrschenden Baulehre der Steuerungs- und Regeltechnik angehörenden Maßnahmen wurden im einzelnen nicht gezeichnet. In der Fig. 4 erkennt man, daß der Blasluftaustrittsspalt 5 für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen V für die Einstellung der Austrittsspaltdicke d aufgeteilt ist. Hier sind entsprechende Stellglieder 10 vorgesehen, mit denen eine selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke d zonenweise durchführbar ist. Die Stellglieder 10 gehören einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes SF an.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 sowie 5 und 6 entnimmt man, daß die Ablegevorrichtung 6 unter dem Siebband 7 Luftströmungswiderstandselemente 11 in Form von gegeneinander verstellbaren Lochblechen 12 aufweist, deren freie Strömungsfläche nach Maßgabe unterschiedlicher Lochüberdeckung verstellbar ist. Es versteht sich, daß Zwischenstellungen möglich sind. Den Strömungswiderstandselementen 11 sind Stellglieder 13 zugeordnet, die in den Fig. 5 und 6 nur angedeutet worden. Auf diese Weise ist eine Steuerung des Durchströmungswiderstandes der Ablegevorrichtung 6 durchführbar. Die Stellglieder 13 gehören einer Steuer strecke oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und/oder die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies- Flächenproduktes an.

Im Ergebnis sind bei einer Anlage, die mit Vorrichtungen für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausge rüstet ist, die Größen "Düsenplattentemperatur" und "Austrittsspaltdicke" nach Maßgabe von vom Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und der Luftdurchlässigkeit lokal veränderbar. Insoweit wird auf die Erläuterungen im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlies- Flächenproduktes aus Fasern aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe eines Vliesblaskopfes, der eine Düsenplatte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungs kanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser- Mischung aufweist, und mit Hilfe einer Ablegevorrichtung mit kontinuierlich bewegtem Siebband, auf dem die Fasern zum Spinnvlies-Flächenprodukt abgelegt werden, wobei zum Zwecke der Steuerung und/oder Regelung des Flächen gewichtes und der Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies- Flächenproduktes die Größen Düsenplattentemperatur und/oder Austrittsspaltdicke nach Maßgabe von von einem Sollwert lokal abweichenden Meßwerten des Flächengewichtes und der Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes lokal verändert werden.

2. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Vliesblaskopf, der eine Düsen platte mit zumindest einer Reihe von Düsenbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff, Strömungskanäle für Blasluftflächenstrahlen und einen auf die Breite des herzustellenden Spinnvlies-Flächenproduktes abgestimmten Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte in Temperierzonen aufgeteilt ist, daß den Temperierzonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Temperatur der Temperierzonen durchführbar ist und/oder der Austrittsspalt für die Blasluft/Faser-Mischung in Verformungszonen für die Einstellung der Austritts spaltdicke aufgeteilt ist, daß den Verformungszonen Stellglieder zugeordnet sind, mit denen eine selbständige Steuerung der Austrittsspaltdicke durchführbar ist, und daß die Stellglieder einer Steuerstrecke und/oder einem Regelkreis für das Flächengewicht und die Luftdurchlässigkeit des Spinnvlies-Flächenproduktes angehören.